Forskellen mellem homologi og homoplasy

To almindelige udtryk, der bruges i videnskaben om evolution, er homologi og homoplasy. Selvom disse udtryk lyder ens (og faktisk har et delt sprogligt element), er de meget forskellige i deres videnskabelige betydninger. Begge udtryk henviser til sæt biologiske egenskaber, der deles af to eller flere arter (deraf præfikset homo), men den ene betegnelse indikerer, at den delte egenskab kom fra en fælles stamfaderart, mens den anden betegnelse refererer til en delt egenskab, der udviklede sig uafhængigt af hver art.

Udtrykket homologi henviser til biologiske strukturer eller egenskaber, der er ens eller ens. Disse egenskaber findes på to eller flere forskellige arter, når disse egenskaber kan spores til en fælles stamfar. Et eksempel på homologi ses i forbenene til frøer, fugle, kaniner og firben. Selv om disse lemmer har et andet udseende i hver art, deler de alle det samme sæt knogler. Denne samme anordning af knogler er blevet identificeret i fossiler af en meget gammel uddød art, Eusthenopteron, som blev arvet af frøer, fugle, kaniner og firben.

Homoplasy beskriver på den anden side en biologisk struktur eller karakteristik, som to eller flere forskellige arter har til fælles, som ikke blev arvet fra en fælles stamfar. En homoplasy udvikler sig uafhængigt, normalt på grund af naturlig udvælgelse i lignende miljøer eller fylde den samme type niche som de andre arter, der også har denne egenskab. Et almindeligt eksempel, der ofte nævnes, er øjet, der udviklede sig uafhængigt af mange forskellige arter.

Homologi er et produkt af divergerende evolution. Dette betyder, at en enkelt forfaderart opdeler eller divergerer i to eller flere arter på et tidspunkt i sin historie. Dette opstår på grund af en slags naturlig udvælgelse eller miljøisolering, der adskiller den nye art fra forfæderen. De forskellige arter begynder nu at udvikle sig separat, men de har stadig nogle af egenskaberne ved den fælles stamfar. Disse delte forfædres karakteristika er kendt som homologier.

Homoplasy skyldes derimod konvergent evolution. Her udvikler forskellige arter snarere end at arve lignende træk. Dette kan ske, fordi arten lever i lignende miljøer, fylder lignende nicher eller gennem processen med naturlig udvælgelse. Et eksempel på konvergent naturlig selektion er, når en art udvikler sig for at efterligne udseendet af en anden, såsom når en ikke-giftig art udvikler lignende markeringer som en meget giftig art. Sådan efterligning tilbyder en klar fordel ved at afskrække potentielle rovdyr. De lignende markeringer, der deles af den røde kongesnake (en ufarlig art) og den dødbringende koralslange er et eksempel på konvergent udvikling.

Homologi og homoplasy er ofte vanskelige at identificere, da begge kan være til stede i den samme fysiske egenskab. Vingen af ​​fugle og flagermus er et eksempel, hvor både homologi og homoplasy er til stede. Benene i vingerne er homologe strukturer der er arvet fra en fælles forfader. Alle vinger inkluderer en type brystben, en stor overarmsben, to underarmsben og hvad der ville være håndben. Denne basale knoglestruktur findes i mange arter, inklusive mennesker, hvilket fører til den rigtige konklusion, at fugle, flagermus, mennesker og mange andre arter har en fælles stamfar.

Men selve vingerne er homoplasier, da mange af arterne med denne delte knoglestruktur, inklusive mennesker, ikke har vinger. Fra den delte forfader med en bestemt knoglestruktur førte naturligt valg til sidst til udvikling af fugle og flagermus med vinger, der gjorde det muligt for dem at udfylde en niche og overleve i en bestemt miljø. I mellemtiden udviklede andre divergerende arter til sidst fingrene og tommelfingrene, der var nødvendige for at besætte en anden niche.